C'est la procédure qui a été retenue par Antoine Labeyrie lors de ses expériences au Mont-Palomar [40, 50, 51, 52]. Elle est basée sur l'analyse du moment du deuxième ordre (l'autocorrélation) ou de sa transformée de Fourier (le spectre de puissance) du champ de speckles.
L'autocorrélation d'une image aléatoire S(r) est donnée par
Observons un objet O(r) au foyer d'un télescope en présence de turbulence. Si l'objet entre dans le domaine d'isoplanétisme et si S(r) est la réponse impulsionnelle instantannée de l'ensemble télescope + atmosphère, alors l'image I(r) observée au plan focal sera
Le spectre de de puissance instantané de l'image est égal à
où 
est la fonction de transfert instantanée de l'image et où un symbole du type 
désigne la transformée de Fourier de la fonction f. En moyennant un grand nombre de ces spectres de puissances, on obtient une estimation d'un invariant statistique (la transformée de Fourier du moment d'ordre deux des structures de speckles) qui contient l'information haute résolution. Cette moyenne s'écrit
La quantité 
est la fonction de visibilité de l'objet (on dit parfois fonction d'objet). C'est simplement le carré du module de la transformée de Fourier de l'objet. On peut l'obtenir en inversant l'équation précédente et en estimant la fonction de transfert sur une étoile suffisament voisine de l'objet pour que les propriétés statistiques de la turbulence soient les mêmes entre l'objet étudié et l'étoile de référence.
La fonction de visibilité permet d'obtenir certaines informations sur la forme de l'objet jusqu'à une résolution spatiale correspondant au pouvoir séparateur du télescope. Elle est parfaitement adaptée à la mesure du diamètre des étoiles géantes ou de la séparation des étoiles doubles. Elle trouve aussi des applications à l'intérieur du système solaire avec la mesure de diamètres d'astéro 
des [81], de satellites des planètes [27], la résolution du couple Pluton-Charon au début des années 1980 [26] ou même l'étude de la granulation solaire [1]. Elle ne permet néanmoins pas de faire de l'imagerie ; il faudrait pour cela estimer la phase de 
et faire une transformée inverse de Fourier. Cette phase n'est pas mesurée dans ce type d'analyse.
On trouvera des illustrations plus détaillées de la technique ``Speckle Interferometry'' dans l'annexe 1. Il existe aussi de nombreux articles de revue parmi lesquels on peut citer ceux de Labeyrie [51, 52], celui de Bates [24] et celui de Roddier [70] qui contient une liste de plusieurs centaines de références sur le sujet.